Wenn Sie auf der Oberfläche des Saturn wären, wie lange würde ein Tag dauern? Für Wissenschaftler ist dies ein Rätsel geblieben, denn die dicken Gaswolken verdecken die Oberfläche des Planeten vor der direkten Beobachtung durch Teleskope oder Orbiter. Unter all diesen Wolken befindet sich eine Oberfläche, die sich mit konstanter Geschwindigkeit dreht. Da Wissenschaftler nicht direkt könnensehenan der Oberfläche haben sie einen anderen Ansatz gewählt: Zuhören.
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Mit Hilfe von Radioemissionen, die aus dem Inneren des Saturns kommen, konnten Wissenschaftler seine Rotationsperiode eingrenzen. Geladene Teilchen, die im Inneren gefangen sind, senden Radiowellen aus, wenn sie mit dem Magnetfeld des Saturn bei etwa 100 Kilohertz wechselwirken. Es ist, als ob Saturn einen eigenen Radiosender hätte, der auf einer bestimmten Frequenz sendet, und wenn sich das Magnetfeld tief im Inneren des Planeten dreht, ändert es die Frequenz des Senders.
Voyager maß diese Emissionen neun Monate lang, als es in den 1980er Jahren vorbeifuhr, und die Rotation wurde mit 10 Stunden 39 Minuten 24 Sekunden mit einer Unsicherheit von 7 Sekunden berechnet. Die Raumsonde Ulysses überwachte auch 15 Jahre später die Emissionen und kam zu einem Ergebnis von 10 Stunden 45 Minuten 45 Sekunden mit einer Fehlerspanne von 36 Sekunden.
Warten Sie, das sind 6 Minuten Unterschied! Entweder hat sich Saturn im Laufe der Jahre stark verlangsamt, oder es passiert etwas anderes. Cassini hat die gleichen Radioemissionen mit seinem Radio and Plasma Wave Science-Instrument gemessen und beobachtet, dass zusätzlich zu dieser lang anhaltenden Variation die Rotation in einer Woche um bis zu ein Prozent variiert.
Wissenschaftler vermuten, dass dies an zwei verschiedenen Dingen liegen könnte: Der von der Sonne kommende Sonnenwind stört die Messungen oder Partikel aus den Geysiren von Enceladus beeinflussen das Magnetfeld. Beides würde dazu führen, dass die Funkemissionen variieren, und sie könnten gleichzeitig zu den unterschiedlichen Ergebnissen führen.
Cassinis neue Daten deuten stark darauf hin, dass der Sonnenwind ein wahrscheinlicher Schuldiger ist: Es gibt alle 25 Tage eine Abweichung in den Messungen der kurzzeitigen Rotation, die der Rotation der Sonne vom Saturn aus gesehen entspricht. Auch die Geschwindigkeit des Sonnenwindes variiert die Messungen, muss also berücksichtigt werden. Enceladus könnte die Ursache für den langfristigen Unterschied sein, aber es sind weitere Messungen erforderlich, um festzustellen, ob dies definitiv der Fall ist oder ob es noch einen anderen Faktor gibt.
Das Festlegen der Saturnrotation wird bei der Berechnung der wahren Windgeschwindigkeiten der Wolken hilfreich sein und wichtige Hinweise auf die Zusammensetzung und Verteilung des Inneren geben. Berücksichtigt man die Interferenzen von Sonnenwind und Enceladus, lässt sich die wahre Rotation des Saturn genau bestimmen.
Dann bleibt nur noch eine Frage: Gibt es Werbung auf Saturn FM?
Quelle: ESA-Pressemitteilung
